CN112151705A - 一种电池盖帽组件加工工艺及电池盖帽组件及电池 - Google Patents

Abstract

一种电池盖帽组件的加工工艺及电池盖帽组件及电池，由于不再使用环形隔胶圈，因此，也无需再将环形隔胶圈侧壁上的定位槽与电路板上的通孔对准，大幅降低了电池盖帽组件的装配难度，提高了装配效率；另外，因直接在同一块电路板板材上形成多个电池盖帽组件，因此，进一步提升电池盖帽组件的组装效率，实现批量生产。此外，直接通过注塑成型完成树脂的灌注，不会出现灌多或灌少的情况，大幅避免了电池盖帽组件的报废率。

Description

一种电池盖帽组件加工工艺及电池盖帽组件及电池

技术领域

本发明涉及电池盖帽组件加工工艺及通过该电池盖帽组件加工工艺制得的电池盖帽组件及具有该电池盖帽组件的电池。

背景技术

随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，使便携式移动设备（如摄像机、数码相机以及笔记本电脑等）得到了越来越广泛的应用，为电池行业的发展创造了良好的平台，而锂电池作为众多电池的一种，因其具有高能量密度和各种优异的性能越来越受到人们的青睐，特别是一种以锂离子电芯及钢壳和帽形管理电路组件构成的1.5V电池，其替代一次性干电池有着高性能与环保优势，得到了越来越广泛的应用。

现有钢壳锂离子电芯，具有生产工艺简单，成本低等优势，但不具有电池电路，不能直接替代现有圆柱形电池使用。为使其能够替代圆柱形电池，可以设置一具有电池电路的盖帽组件，通过将盖帽组件安装固定在钢壳锂离子电芯的顶部，从而使其可直接替代圆柱形电池使用。

现有的电池盖帽组件，如图1至图3所示，其在装配时，需依次将环形隔胶圈101、带有元器件的电路板102以及环形绝缘圈103装入导电材质的金属环形外壳104内，随后通过冲压工艺，使金属环形外壳104的两端边缘朝内翻边，以将叠放的环形隔胶圈101、电路板102及环形绝缘圈103压紧在金属环形外壳104内，随后向电路板102具有元器件的一面与金属环形外壳104的端面之间填充胶层，以避免电路板102上的元器件受到腐蚀，为使电池正常工作，需要及时将电池内部的气体排出，避免爆炸，因此，在电路板102上设置有通气孔106，在环形隔胶圈101的外侧壁上设置有凹槽105，环形隔胶圈101上的凹槽105与电路板102上的通气孔对齐以形成排气通道，然而，在装配环形隔胶圈101和电路板102时，因金属环形外壳104内壁的结构影响以及其尺寸影响，导致装配进入的环形隔胶圈101或电路板102不容易转动，从而致使环形隔胶圈101上的凹槽105与电路板102上的通气孔不易对齐，装配难度高，装配效率低；另外，因灌胶时不容易掌握量，因此，胶量灌多时容易堵塞环形隔胶圈101上的凹槽105及电路板102上的通气孔，而胶量灌少时则无法包裹电路板102上的元器件，导致元器件易被腐蚀；此外，灌胶完后还要等胶干，同样导致了装配效率的降低。

发明内容

本发明旨在提供一种装配更简单的电池盖帽组件加工工艺，以及通过该电池盖帽组件加工工艺制得的电池盖帽组件及具有该电池盖帽组件的电池，提高电池盖帽组件的生产及装配效率。

本发明所述的一种电池盖帽组件加工工艺，其步骤如下：

1）在一个电路板板材上冲压出多个适于电池盖帽组件适用的电路板体，并使每个电路板体周围仍卡于电路板板材上且不会脱落；

2）在步骤1）中的电路板板材的每个电路板体上均设置过胶通孔，且在每个电路板体的一面上通过贴片工艺设置正极端，在每个电路板体的另一面上通过贴片工艺设置钢圈、与电芯正极连接的电极柱以及电子元件，电子元件以及电极柱均被框于钢圈的内环中；

3）将步骤2）中的电路板板材整体放入模具中，通过注塑的方式，向模具型腔中注入绝缘胶，绝缘胶将钢圈的内圈填满形成将电子元件完全包裹覆盖的绝缘胶块，绝缘胶还通过过胶通孔流至电路板体具有正极端的一侧且将除正极端以外的部分全部包裹覆盖形成单电压电池盖帽组件，或者绝缘胶还通过过胶通孔流至电路板体具有正极端的一侧且在该侧表面形成两圈间隔设置的绝缘环，以形成双电压电池盖帽组件；其中，电极柱的端部未被绝缘胶块覆盖，同时，还应避免堵塞每个电池盖帽组件上的排气结构；

4）冷却，脱模，取出步骤3）中的整块电路板板材。

本发明所述的一种电池盖帽组件，包括电路板体，在电路板体的上表面设置正极端，在电路板体的下表面设置有钢圈，在钢圈的内圈中且于电路板体上还设置有与电芯的正极连接的电极柱及电子元件；在电路板体上设置有供绝缘胶通过的过胶通孔，在钢圈的内圈中通过注塑形成有将钢圈的内圈填满且将电子元件完全包裹覆盖的绝缘胶块，其中，电极柱的端部裸露，在电路板体的上表面通过注塑形成有由绝缘胶形成的围绕正极端的绝缘胶层，以形成单电压电池盖帽组件，或者在电路板体的上表面通过注塑形成有由绝缘胶形成的围绕正极端且间隔设置的两圈绝缘环，以形成双电压电池盖帽组件。

本发明所述的一种电池，包括钢壳和电芯，还包括上述电池盖帽组件，所述电芯设置在钢壳内，电芯的正极与电池盖帽组件中的电极柱连接，所述电池盖帽组件通过过盈配合盖紧在钢壳的端口处以将电芯包装在钢壳内，电池盖帽组件的钢圈上的平面则与钢壳的内壁之间形成排气孔。

本发明所述的一种电池盖帽组件加工工艺，在同一块电路板板材上同时形成多个电池盖帽组件，实现电池盖帽组件的批量生产，提高生产效率，同时，采用上述加工工艺，可避免在金属环形外壳内装配环形隔胶圈，简化了电池盖帽组件的组装步骤，而由于不再使用环形隔胶圈，因此，也无需再将环形隔胶圈侧壁上的定位槽与电路板上的通孔对准，大幅降低了电池盖帽组件的装配难度，提高装配效率。此外，直接通过注塑成型完成绝缘胶的灌注，不会出现灌多或灌少的情况，大幅避免了电池盖帽组件的报废率；在电池盖帽组件进行注胶时，其上的排气结构经事先处理，不会被堵塞，因而灌胶时无需担心有绝缘胶堵塞排气结构，可加快灌胶效率。

而本发明所述的一种电池盖帽组件及电池，其中电池盖帽组件采用上述加工工艺制成，因而生产效率高，且电池盖帽组件与钢壳的配合采用过盈配合装配连接，装配完成后无需再使用点焊将电池盖帽组件与钢壳固定，减少装配工序，装配方式简单，组装效率高，且成本低。

附图说明

图1为电池盖帽组件的现有结构分解示意图。

图2和图3为电池盖帽组件的现有结构装配示意图。

图4为本发明中电路板板材结构示意图。

图5为本发明单个电路板体结构示意图。

图6和图7为贴有正极端、钢圈、电极柱以及电子元件的电路板板材结构示意图。

图8为本发明单电压电池盖帽组件结构示意图。

图9为本发明双电压电池盖帽组件结构示意图。

图10为本发明电池结构示意图。

图11为本发明中五金帽结构示意图。

具体实施方式

一种电池盖帽组件加工工艺，其步骤如下：（1）在一个电路板板材1上冲压出多个适于电池盖帽组件适用的电路板体2，并使每个电路板体2周围仍卡于电路板板材1上且不会脱落；其中，使电路板体2仍卡于电路板板才1上且不会脱落的结构为：每个电路板体2外环壁上设置有定位槽3，在电路板板材1上的每个用于卡电路板体2的通孔的壁面上设置有凸起，每个通孔上的凸起与卡于其内的电路板体2的外环壁上的定位槽3相配合，不仅可避免电路板体2脱落，还能实现电路板体2回位时得到定位，保证后续贴片的顺利进行，如图4所示。（2）在步骤（1）中的电路板板材1的每个电路板体2上均设置过胶通孔4，且在每个电路板体2的一面上通过贴片工艺设置正极端5，在每个电路板体2的另一面上通过贴片工艺设置钢圈6、与电芯正极连接的电极柱7以及电子元件，电子元件以及电极柱7均被框于钢圈6的内环中，如图5至图7所示；（3）将步骤（2）中的电路板板材1整体放入模具中，通过注塑的方式，向模具型腔中注入绝缘胶，绝缘胶将钢圈6的内圈填满形成将电子元件完全包裹覆盖的绝缘胶块，绝缘胶还通过过胶通孔4流至电路板体2具有正极端5的一侧且将除正极端5以外的部分全部包裹覆盖形成单电压电池盖帽组件9，或者绝缘胶还通过过胶通孔4流至电路板体2具有正极端5的一侧且在该侧表面形成两圈间隔设置的绝缘环10，以形成双电压电池盖帽组件11；其中，电极柱7的端部未被绝缘胶块覆盖，同时，还应避免堵塞每个电池盖帽组件上的排气结构；因电极柱7的端部要和电芯12的正极连接，以实现电池盖帽组件中的电池管理电路对电池充放电的管理，因而电极柱7的端部不能被覆盖，而对于在注塑过程中如何事先对排气结构进行处理，以避免注塑过程中堵塞排气结构，这一操作属于现有技术，本领域技术人员在本案基础上，结合本领域公知常识，很容易想到如何在注塑过程中避免堵塞排气结构；（4）冷却，脱模，取出步骤（3）中的整块电路板板材1。

一种电池盖帽组件，包括电路板体2，在电路板体2的上表面设置正极端5，在电路板体2的下表面设置有钢圈6，在钢圈6的内圈中且于电路板体2上还设置有与电芯12的正极连接的电极柱7及电子元件；在电路板体2上设置有供绝缘胶通过的过胶通孔4，在钢圈6的内圈中通过注塑形成有将钢圈6的内圈填满且将电子元件完全包裹覆盖的绝缘胶块，其中，电极柱7的端部裸露，在电路板体2的上表面通过注塑形成有由绝缘胶形成的围绕正极端5的绝缘胶层13，以形成单电压电池盖帽组件9，如图8所示，或者在电路板体2的上表面通过注塑形成有由绝缘胶形成的围绕正极端5且间隔设置的两圈绝缘环10，以形成双电压电池盖帽组件11，如图9所示。其中，过胶通孔4的个数至少有一个，根据实际需要合理设置。

在每个电池盖帽组件上均设置有排气结构，所述排气结构可以是在钢圈的外侧壁上设置有平面8，在将电池盖帽组件装配于钢壳的端口处时，钢圈的外缘（除平面8处以外）与钢壳的内壁过盈配合抵紧，而钢圈上的平面8则与钢壳的内壁之间形成排气孔，有效确保电池使用过程中的安全性。

所述钢圈6的外径小于电路板体2的直径，使二者装配成一体后，钢圈6外缘和电路板体2外缘之间形成阶梯状。通过以上结构，可在装配电池盖帽组件和钢壳时，使电路板体2的下表面抵在钢壳的端口上，避免装配二者时，电池盖帽组件整体不受限而过于进入到钢壳内部；同时，直接通过钢圈6外缘和电路板体2外缘之间形成阶梯状，还避免在钢圈6的外缘上加工台阶面，进一步简化工艺，提高加工及装配的效率，降低加工成本；另外，以上结构还便于将加工完成的电池盖帽组件从整块的电路板板材1中取出。

如图11所示，所述电池盖帽组件为单电压电池盖帽组件9时，其正极端5为喇叭状的五金帽14，在五金帽14上间隔设置多个透光窗口16，绝缘胶层13将五金帽14上的多个透光窗口16完全包覆，在五金帽14下方且于电路板体2上设置有指示灯，由于绝缘胶层13能够透光，因而指示灯的光亮可通过透光窗口16后穿透绝缘胶层13，通过指示灯的闪烁或颜色的不同，以提示充放电情况，其中，指示灯在电路板体2上的电路连接为现有技术。

所述电池盖帽组件为双电压电池盖帽组件11时，在绝缘环10的下方且于电路板体2上设置有指示灯，由于绝缘环10的材质能够透光，因而指示灯的光亮可穿透绝缘环10，通过指示灯的闪烁或颜色的不同，以提示充放电情况，其中，指示灯在电路板体2上的电路连接为现有技术。

一种电池，如图10所示，包括钢壳15和电芯12，还包括上述电池盖帽组件，所述电芯12设置在钢壳15内，电芯12的正极与电池盖帽组件中的电极柱7连接，所述电池盖帽组件通过过盈配合盖紧在钢壳15的端口处以将电芯12包装在钢壳15内，即，使盖帽组件上的钢圈侧壁与钢壳15内侧壁过盈配合卡紧，电池盖帽组件的钢圈上的平面8则与钢壳的内壁之间形成排气孔。由于电池具有上述电池盖帽组件，因而电池也具有上述电池盖帽组件所具有的所有有益技术效果，在此不再一一赘述。

在电池外壁上设置有将钢壳完全包裹且将电池盖帽组件部分包裹的标签，通过标签包裹住电池盖帽组件上的平面8与钢壳15侧壁之间形成的排气孔，以避免外界液体流入钢壳内部，实现一定的防水功能，同时，在钢壳内部具有气体要释放时，可通过排气孔排出并使包裹在排气孔处的标签膨起，以使钢壳15内部的气体顺利排出，保证电池使用的安全。现有电池标签的材质在气体作用下都可以膨起，这是本领域的公知常识。

Claims (9)

1.一种电池盖帽组件加工工艺，其特征在于，步骤如下：

1）在一个电路板板材(1)上冲压出多个适于电池盖帽组件适用的电路板体(2)，并使每个电路板体(2)周围仍卡于电路板板材(1)上且不会脱落；

2）在步骤1）中的电路板板材(1)的每个电路板体(2)上均设置过胶通孔(4)，且在每个电路板体(2)的一面上通过贴片工艺设置正极端(5)，在每个电路板体(2)的另一面上通过贴片工艺设置钢圈(6)、与电芯正极连接的电极柱(7)以及电子元件，电子元件以及电极柱(7)均被框于钢圈(6)的内环中；

3）将步骤2）中的电路板板材(1)整体放入模具中，通过注塑的方式，向模具型腔中注入绝缘胶，绝缘胶将钢圈(6)的内圈填满形成将电子元件完全包裹覆盖的绝缘胶块，绝缘胶还通过过胶通孔(4)流至电路板体(2)具有正极端(5)的一侧且将除正极端(5)以外的部分全部包裹覆盖形成单电压电池盖帽组件(9)，或者绝缘胶还通过过胶通孔(4)流至电路板体(2)具有正极端(5)的一侧且在该侧表面形成两圈间隔设置的绝缘环(10)，以形成双电压电池盖帽组件(11)；其中，电极柱(7)的端部未被绝缘胶块覆盖，同时，还应避免堵塞每个电池盖帽组件上的排气结构；

4）冷却，脱模，取出步骤3）中的整块电路板板材(1)。

2.一种电池盖帽组件，包括电路板体(2)，在电路板体(2)的上表面设置正极端(5)，在电路板体(2)的下表面设置有钢圈(6)，在钢圈(6)的内圈中且于电路板体(2)上还设置有与电芯12的正极连接的电极柱(7)及电子元件；其特征在于：在电路板体(2)上设置有供绝缘胶通过的过胶通孔(4)，在钢圈(6)的内圈中通过注塑形成有将钢圈(6)的内圈填满且将电子元件完全包裹覆盖的绝缘胶块，其中，电极柱(7)的端部裸露，在电路板体(2)的上表面通过注塑形成有由绝缘胶形成的围绕正极端(5)的绝缘胶层(13)，以形成单电压电池盖帽组件(9)，或者在电路板体(2)的上表面通过注塑形成有由绝缘胶形成的围绕正极端(5)且间隔设置的两圈绝缘环(10)，以形成双电压电池盖帽组件(11)。

3.根据权利要求2所述的一种电池盖帽组件，其特征在于：在每个电池盖帽组件上均设置有排气结构。

4.根据权利要求3所述的一种电池盖帽组件，其特征在于：所述排气结构包括在钢圈的外侧壁上设置有平面8。

5.根据权利要求3或4所述的一种电池盖帽组件，其特征在于：所述钢圈6的外径小于电路板体2的直径，使二者装配成一体后，钢圈6外缘和电路板体2外缘之间形成阶梯状。

6.根据权利要求5所述的一种电池盖帽组件，其特征在于：所述电池盖帽组件为单电压电池盖帽组件(9)时，其正极端(5)为喇叭状的五金帽(14)，在五金帽(14)上间隔设置多个透光窗口（16），绝缘胶层(13)将五金帽(14)上的多个透光窗口（16）完全包覆，在五金帽(14)下方且于电路板体(2)上设置有指示灯。

7.根据权利要求5所述的一种电池盖帽组件，其特征在于：所述电池盖帽组件为双电压电池盖帽组件(11)时，在绝缘环(10)的下方且于电路板体(2)上设置有指示灯。

8.一种电池，包括钢壳(15)和电芯(12)，其特征在于：还包括如权利要求2至7中的任意一项电池盖帽组件，所述电芯(12)设置在钢壳(15)内，电芯(12)的正极与电池盖帽组件中的电极柱(7)连接，所述电池盖帽组件通过过盈配合盖紧在钢壳(15)的端口处以将电芯(12)包装在钢壳(15)内，电池盖帽组件的钢圈上的平面（8）则与钢壳的内壁之间形成排气孔。

9.根据权利要求8所述的一种电池，其特征在于：在电池外壁上设置有将钢壳（15）完全包裹且将电池盖帽组件部分包裹的标签，通过标签包裹住电池盖帽组件上的平面（8）与钢壳（15）侧壁之间形成的排气孔。

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